Một nghiên cứu mới cho biết, nhiệt độ tăng có thể dẫn đến sự gia tăng 50% trong các vụ sét đánh ở Mỹ vào cuối thế kỷ.
Arlington, Virginia, nhìn về phía Washington DC vào ngày 1 tháng 9 năm 2012. Ảnh Via Brian Allen
Một nghiên cứu mới, được công bố trong Khoa học vào ngày 14 tháng 11 năm 2014, dự đoán sự gia tăng 50% các vụ sét đánh trên khắp Hoa Kỳ trong thế kỷ này là kết quả của nhiệt độ ấm lên liên quan đến biến đổi khí hậu.
Nghiên cứu xem xét các dự đoán về lượng mưa và độ nổi của đám mây ở 11 mô hình khí hậu khác nhau và kết luận hiệu ứng kết hợp của chúng sẽ tạo ra sự phóng điện thường xuyên hơn xuống mặt đất.
David Romps là trợ lý giáo sư khoa học Trái đất và hành tinh và là nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley tại Đại học California, Berkeley. Ông nói trong một thông cáo báo chí:
Với sự ấm lên, giông bão trở nên bùng nổ hơn. Điều này có liên quan đến hơi nước, là nhiên liệu cho sự đối lưu sâu nổ trong khí quyển. Sự nóng lên khiến có nhiều hơi nước trong khí quyển và nếu bạn có nhiều nhiên liệu hơn nằm xung quanh, khi bạn đánh lửa, nó có thể gây ra thời gian lớn.
Tín dụng hình ảnh: Fir0002 | cột cờ
Các tác giả nghiên cứu chỉ ra rằng một tác động của sét đánh sẽ gia tăng nhiều hơn, vì một nửa trong số tất cả các đám cháy - và thường là khó nhất để chiến đấu - bị sét đánh.
Ngoài ra, nhiều tia sét có khả năng tạo ra nhiều oxit nitơ hơn trong khí quyển, điều này tạo ra sự kiểm soát mạnh mẽ đối với hóa học khí quyển, các nhà khoa học cho biết.
Không khí bùng nổ
Mặc dù một số nghiên cứu đã chỉ ra những thay đổi về sét liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ theo mùa hoặc theo năm, nhưng không có phân tích đáng tin cậy nào để chỉ ra tương lai có thể giữ được gì.
Miller và sinh viên tốt nghiệp Jacob Seeley đưa ra giả thuyết rằng hai tính chất khí quyển Lượng mưa và phao mây đám mây cùng nhau có thể là một yếu tố dự báo sét, và xem xét các quan sát trong năm 2011 để xem liệu có mối tương quan nào không. Romps nói:
Sét được gây ra bởi sự phân tách điện tích trong các đám mây và để tối đa hóa sự phân tách điện tích, bạn phải tích tụ thêm hơi nước và các hạt băng nặng vào bầu khí quyển. Chúng ta đã biết rằng các bản cập nhật càng nhanh, càng nhiều sét và càng nhiều mưa thì càng có nhiều sét.
Lượng mưa đối với tổng lượng nước rơi xuống đất dưới dạng mưa, tuyết, mưa đá hoặc các dạng khác về cơ bản là thước đo mức độ đối lưu của khí quyển và đối lưu tạo ra sét. Tốc độ đi lên của những đám mây đối lưu đó được xác định bởi một yếu tố gọi là năng lượng tiềm năng đối lưu có khả năng đối lưu của CAPE, được đo bằng các dụng cụ sinh ra bằng bóng bay, được gọi là radio, được phát hành trên khắp Hoa Kỳ hai lần một ngày. Romps giải thích:
CAPE là thước đo mức độ có khả năng gây nổ của bầu khí quyển, nghĩa là, một luồng không khí sẽ nổi như thế nào nếu bạn nhận được nó, nếu bạn khiến nó bay qua không khí vào tầng đối lưu tự do. Chúng tôi đã đưa ra giả thuyết rằng sản phẩm của lượng mưa và CAPE sẽ dự đoán sét.
Sử dụng dữ liệu của Dịch vụ thời tiết Hoa Kỳ về lượng mưa, các phép đo bằng sóng vô tuyến của CAPE và số lần sét đánh từ Mạng lưới phát hiện sét quốc gia tại Đại học Albany, Đại học bang New York, họ kết luận rằng 77% các biến thể của sét đánh có thể dự đoán được từ chỉ biết hai tham số này. Romps nói:
Chúng tôi đã bị thổi bay bởi cách mà cực kỳ hiệu quả để dự đoán sét đánh.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã xem xét 11 mô hình khí hậu khác nhau dự đoán lượng mưa và CAPE trong thế kỷ này và được lưu trữ trong Dự án liên máy tính mô hình kết hợp gần đây nhất (CMIP5). CMIP được thành lập như một nguồn tài nguyên cho các nhà khoa học khí hậu, cung cấp một kho lưu trữ đầu ra từ các mô hình khí hậu toàn cầu có thể được sử dụng để so sánh và xác nhận. Romps nói:
Với CMIP5, lần đầu tiên chúng ta có dữ liệu lượng mưa và lượng mưa để tính các chuỗi thời gian này.
Tính trung bình, các mô hình dự đoán mức tăng 11% của CAPE ở Mỹ trên mỗi độ C tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu vào cuối thế kỷ 21.
Sét đánh trên mặt đất
Do các mô hình dự đoán lượng mưa trung bình tăng ít trên toàn quốc trong giai đoạn này, sản phẩm của CAPE và lượng mưa tăng khoảng 12% trong các vụ sét đánh trên mặt đất trên mây ở mỗi độ ở Hoa Kỳ, hoặc tăng khoảng 50% vào năm 2100 nếu Trái đất thấy nhiệt độ tăng 4 độ C dự kiến (7 độ F) trong nhiệt độ. Điều này giả định lượng khí thải carbon dioxide tiếp tục tăng phù hợp với kinh doanh như bình thường.
Chính xác là tại sao CAPE tăng lên khi khí hậu ấm lên vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực, mặc dù rõ ràng là nó phải làm với vật lý cơ bản của nước. Không khí ấm thường chứa nhiều hơi nước hơn không khí lạnh; Trên thực tế, lượng hơi nước mà không khí có thể giữ được tăng theo cấp số nhân theo nhiệt độ. Vì hơi nước là nhiên liệu cho giông bão, tốc độ sét có thể phụ thuộc rất nhạy cảm vào nhiệt độ.
Tóm lại: Một nghiên cứu ngày 14 tháng 11 năm 2014 trên tạp chí Khoa học Cho thấy sự gia tăng 50 phần trăm trong các vụ sét đánh trên khắp Hoa Kỳ trong thế kỷ này là kết quả của nhiệt độ ấm lên liên quan đến biến đổi khí hậu.